Земля и жизнь

Организмы - индикаторы среды. Знание их раскрывает особенности среды, ее обстановку. Поэтому ископаемые организмы как свидетели могут помогать раскрытию природных обстановок геологического прошлого. В связи с исключительной древностью жизни на Земле перед исследователями может раскрыться картина ее развития. По литофациям и органическим остаткам докембрия исследователи несомненно могут вскрыть многие важные детали истории земной поверхности, биосферы и состава и строения земной коры в ее геологическом развитии. Ископаемые водные организмы могут указывать на степень солености среды, температурный режим, глубинность, характер и направления течений, взаимосвязь между древними бассейнами и т. д.

Поскольку древность жизни на Земле доказана, то экологические и другие данные могут быть исключительно полезными для геологии, если учесть, что в дальнейшем на ее основе может разрабатываться стратиграфия осадочных отложений, палеогеография, могут вестись поисково-разведочные работы. Организмы участвовали и участвуют в накоплении различных минеральных веществ и даже некоторых видов руд.

Палеонтологи и палеоэкологи, занимающиеся изучением палеозойского и более молодого палеонтологического материала, успешно получают соответствующие данные о древней среде и условиях обитания ископаемых организмов. Необходимо применить палеонтологический метод к докембрийским осадочным отложениям. Этому должны способствовать специальные работы литологов по изучению проявлений метаморфизма, восстановлению первичных типов осадков и выявлению биогеохимической роли древнейших организмов.

В настоящее время находки остатков докембрийских животных организмов пока эпизодичны. Наблюдаются огромные пробелы в палеонтологической летописи докембрия. Тем более следует внимательнее относиться к каждой находке и пытаться найти для нее место в общей системе организмов.

Раскрытие физико-географических условий на границе докембрий - кембрий раньше встречало действительные и кажущиеся препятствия: следы крупных перерывов в осадконакоплении, местная изменчивость состава горных пород докембрия, особенно из-за обилия вулканогенно-туфогенных образований и проявлений различной степени метаморфизма первичных осадочных пород.

Открытие органических остатков дает новый материал для изучения истории жизни и ее эволюции в докембрии, что в целом для отдельных районов распространения докембрийских отложений раскрывает перспективы разработки биостратиграфии и палеогеографии.

Органические остатки докембрия помогают выяснить происхождение известных типов животных, растений и бактерий, так как корни их затеряны среди отложений глубокой геологической древности. Изучение особенностей древних фаций по литофациям и организмам способствует выяснению причин изменчивости организмов во времени и пространстве и темпов этой эволюции во времени в конкретных физико-географических, физико-химических и других обстановках. Таким образом, изучение древнейших организмов помогает решить целый ряд важных вопросов биологии и геологии.

Палеонтологическая наука в содружестве с геологической дает обильные материалы к истории жизни на Земле в ходе геологического времени, по эрам, периодам и эпохам. Палеонтологи и художники многих стран мира пытаются воссоздать картины среды и жизни на отдельных этапах геологического прошлого. Мы попробуем воспроизвести некоторые из этих картин.

Катархей

Мрачной, еще безжизненной, мертвой была земная поверхность в раннем докембрии - в катархее. Не было еще ни свободного кислорода, ни жизни. Запасов воды было меньше, чем сейчас. Атмосфера, мощная и тяжелая, состояла из обильных паров воды, углекислоты, аммиака, метана, водорода и других газов.

Этот выделенный советскими геологами ранний этап развития Земли, в диапазоне геологического времени 3500-2700 млн. лет назад, был временем бурной перестройки молодой земной коры, интенсивных проявлений вулканизма и магматической деятельности. Первичные осадочные породы образовывали складки, преобразовывались под влиянием давления и повышенных температур.

Во "вторичной" атмосфере, которой оделась Земля, став планетой, и на ее поверхности, как и в зоне коры, развивались процессы только химические, которые привели к образованию первичных белковых соединений. В парах и водных массах первичных бассейнов интенсивно растворялись и накапливались аммиак и углеводородные газы, которые и преобразовывались в более сложные углеродные соединения. Этому тогда способствовали более высокое давление атмосферы, температурный режим и жесткие космические излучения, которые в большей степени участвовали в преобразовании вещества атмосферы, гидросферы и земной коры, чем позднее, когда на Земле накопились запасы свободного кислорода, выделенного фотосинтезирующими организмами. Углекислый газ, поднимавшийся из недр Земли при вулканических явлениях расходовался и на образование сложных углеродных соединений и известняков.